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关于褐煤的催化气化研究

过去我们曾考察了煤气化和催化气化过程中煤种的影响,发现Ni催化剂即使在750K的低温下,也能增加煤的反应性c1,”〕。后来又对该气化系统进行了更为详细的研究t3,透〕。为了寻求更为廉价高效的催化剂,我们又对Fe、Ca、Na等化合物的催化特性进行了考察,发现通过离子交换添加于煤中的Ca、Na显示出很高的催化效果。而Ca、Na离子本身又可从非常廉价的Ca(OH)2、NaCI等化合物中获得。另一方面,只有具有较高离子交换能力的褐煤才适合于这种催化系统。我们认为到目前为止,上述催化气化系统是最有希望的一种。本文将通过我们最近的实验结果来探讨该催化系统的最佳使用条件及催化机理。实验部分一、实验原料 主要采用澳大利亚的Yallourn(YL)煤,其工业分析值(w%)为Wf(14.3),A‘ (0.8),Vf(47.3)。元素分析值(w%)为C’(67.2),H了(4.5),N’(0.5),S’(0.3)。二、试样制备 1.催化剂:使用的Fe...  (本文共7页) 阅读全文>>

华东理工大学
华东理工大学

石油焦成浆特性及不同添加物对石油焦气化反应活性的影响研究

石油焦是石油炼制的副产品,硫含量高,芳碳化严重,它积累了石油中大部分有害的物质,因此石油焦的高效清洁利用意义重大,以石油焦为原料气化,制备合成气(CO+H2)是石油焦高效清洁利用的有效途径。本文围绕石油焦气化存在的技术难题,以石油焦成浆特性和气化反应活性为重点,研究如何提高石油焦成浆的分散性、稳定性,阐述造纸黑液的分散作用机理和细渣的稳定作用机理,研究如何提高石油焦的气化反应活性,分别考察了造纸黑液、粗渣、细渣和黑水等添加物对石油焦气化反应活性的影响,探讨了碱金属对提高石油焦活性的影响机理,研究了褐煤与石油焦共气化时的混合方式对气化过程的影响,建立了褐煤与石油焦共气化动力学模型。主要内容如下:(1)以造纸黑液为石油焦浆的分散剂,采用红外分析、接触角测定和Zeta电位测定等表征手段对其分散作用机理进行了分析,结果表明,在100s-1剪切速率下,当水焦浆粘度小于1200mPa·s时,采用造纸黑液作为分散剂石油焦最高成浆质量分数可达7...  (本文共131页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国矿业大学(北京)
中国矿业大学(北京)

褐煤温和气化特性的研究

我国相对丰富的煤炭资源,相对匮乏的石油和天然气的能源结构,决定了在未来很长的一段时间内,煤炭在我国能源利用中的主导地位不会改变。我国的褐煤资源比较丰富,对褐煤进行有效清洁利用是满足日益增长的能源需求和解决环境问题的重要方式。与高阶煤相比,褐煤具有氧含量高,挥发分高,富含碱金属和碱土金属等特点,是气化的优质原料,能够在相对温和条件下进行气化。褐煤在热解和气化过程中的反应特性与高阶煤不同,具有更高的反应活性,直接采用商业化的气化技术,难以充分利用褐煤煤质特性,开发新型的气化工艺以满足褐煤的清洁利用是非常必要的。新型气化工艺主要是在相对较低温度下,利用气流床对褐煤快速加热气化,在炉体下部对挥发分和半焦分离,然后对它们进行重整和气化,所产生的合成气经过催化转化,除去少量的焦油以提高合成气的质量。基于此,利用实验室模拟气流床反应器研究褐煤的气化反应特性,为气化炉设计和工艺开发提供理论指导和基础参数是非常必要的。本文针对褐煤的特点,搭建了小...  (本文共133页) 本文目录 | 阅读全文>>

昆明理工大学
昆明理工大学

褐煤及其气化中间产物超临界水非均相催化气化研究

褐煤被认为是一种低阶煤,其储量十分丰富,占我国煤总储量的17%,但由于其含水量高、挥发分高及热值低等特点导致其开发利用程度较低。与高阶煤相比,褐煤含氧量高、氢碳比高,化学性质较为活泼,更适合用作煤气化、液化转化原料。超临界水气化(Supercritical Water Gasification,SCWG)技术被认为是一种富有前景的煤利用技术。超临界水(SCW,Pc=22.1MPa,Tc=374.3 ℃)具有类似于气体的粘度,对有机物和气体较强的溶解能力等独特物理化学性质,所以超临界水气化过程十分高效。高湿物料的SCWG过程还可避免物料的干燥预处理,同时物料中的N、S等有毒有害元素在超临界水气化中主要以无机盐的形式沉积下来,从而避免了气态污染物的排放。在褐煤超临界水气化中,通常需要添加催化剂才能获得较高的碳气化率(CGE)。目前,褐煤SCWG多为均相催化,且常用的均相催化剂为碱类催化剂,但碱类催化剂回收困难、并且还会造成对反应设备...  (本文共152页) 本文目录 | 阅读全文>>

内蒙古工业大学
内蒙古工业大学

碱土金属钙对胜利褐煤焦水蒸气气化催化作用的研究

我国褐煤储量极其丰富,因其含水量大、挥发分高、发热量低和热稳定性差等特点,决定它更适宜通过煤气化技术实现高效、洁净利用。褐煤的低温催化水蒸气气化有着诸多的优势,如降低褐煤的起始气化温度、制备富氢合成气、减少工艺成本、降低能源消耗等。本文选用胜利褐煤为试验对象,通过XRD和FTIR等表征手段,研究不同热解温度、不同钙盐及添加方式和不同氧化钙添加量对褐煤焦水蒸气气化性能的影响。通过不同热解温度(500、700、900和1100℃)制备原煤焦、酸洗焦以及矿物质-焦,试验结果表明,矿物质-焦由于有氧化钙的添加,其气化性能较酸洗焦有较明显的提高,部分焦样甚至优于原煤焦,且随着热解温度的升高,这种趋势尤为明显。通过不同方式(机械法与浸渍法)添加钙盐(Ca O、Ca(NO3)2、Ca Cl2、Ca(Ac)2)以及不同制焦顺序(矿物质-焦与焦-矿物质)制备高温煤焦,试验结果表明,对于浸渍法添加不同钙盐制得的焦样,其水蒸气气化性能SL+-ACI-...  (本文共79页) 本文目录 | 阅读全文>>

青岛科技大学
青岛科技大学

赤泥催化煤焦-H_2O气化反应性的研究

我国煤炭资源丰富,煤炭资源的利用促进了社会经济的飞速发展,同时也引起了严重的环境污染问题。煤催化气化技术能够将煤炭资源转化为“清洁”的气体和液体燃料,在煤炭获得高效利用的同时减轻对生态环境的污染。本研究采用湿法混合法和溶胶-凝胶法制备了赤泥(RM)催化剂和Fe/RM复合催化剂,考察了化工焦催化气化的反应性与煤焦微结构的关系,利用自行搭建的固定床反应器,探究了褐煤活化煤焦的反应机理。主要研究内容如下所示:利用热重分析仪探究了化工煤焦的气化反应性,并在固定床反应器上考察了反应温度、水蒸气流量等操作条件对煤焦水蒸气气化反应性能的影响。结果表明,添加10%的K_2CO_3能显著提高化工焦的气化反应速率,而添加10%CaO化工焦的失重速率仅略大于原焦。化工焦的碳转化率随反应温度的升高而增加,900°C时碳转化率为65.46%。水蒸气流量为1 g/min,此时合成气含量最高(83.42%)。利用湿法混合法制备了Fe/赤泥(RM)催化剂,进行...  (本文共65页) 本文目录 | 阅读全文>>